JP2015507191A5 - - Google Patents
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Description
示されるように、複数の溝およびチャネル30は流体通路34から実質的に径方向に延在し、フローディストリビュータ24の場所に依存して、流体を径方向内向きおよび外向きに導く。溝の高さまたは深さは、中心/送り口(たとえば流体通路34)からフローディストリビュータ24の外周領域におけるより低い高さにかけてテーパ状である。このテーパのアスペクト比は、一般的な設計ガイドラインを提供するさまざまな刊行物の主題である(たとえば、Gebauerら、“Efficiency of Preparative and Process Column Distribution Systems,” Journal of Chromatography 1006 (2003) 45-60を参照)。このテーパ形状は、充填ベッドの中を進む標的分子の分散によってカラム性能(たとえば効率)に悪影響を与えることがある圧力勾配を径方向および軸方向において最小化するのに役立つことができる。 As shown, the plurality of grooves and channels 30 extend substantially radially from the fluid passageway 34 and direct the fluid radially inward and outward depending on the location of the flow distributor 24. The height or depth of the groove tapers from the center / feed port (eg, fluid passage 34 ) to a lower height in the outer peripheral region of the flow distributor 24. This taper aspect ratio is the subject of various publications that provide general design guidelines (eg, Gebauer et al., “Efficiency of Preparative and Process Column Distribution Systems,” Journal of Chromatography 1006 (2003) 45-60. See). This taper shape can help minimize pressure gradients in the radial and axial directions that can adversely affect column performance (eg, efficiency) by dispersion of target molecules traveling through the packed bed.
フィッティングは、フローディストリビュータに締結または固定されて、フローディストリビュータおよびフローディストリビュータが内部に配置される管に液体を送るかフローディストリビュータおよび管から液体を取出すための、機械的なアタッチメントである。流体を送るために、フィッティングは、フィッティングの中心軸に沿ってフィッティングを貫通して形成された流体送り穴を有する。フィッティングはさらに、フローディストリビュータのフィッティング穴に受けられてフィッティングを保持する1つ以上の特徴を含む。図1、図2aおよび図2bに示されるように、この例では、フィッティング38は、フィッティング穴26に係合するねじ端40(たとえばM30×3.5のねじ端)を有する。フィッティング38はさらに、フィッティング穴26の中でフィッティング38を回転させて固定するための工具(たとえばトルクレンチ)によって把持可能なナット部42を有する。いくつかの実施形態では、フィッティング38は、接着剤、溶接、差込ピンもしくはルアー接続、または他の十分な接続技術などの、他の種類の接続機構を含む。 A fitting is a mechanical attachment that is fastened or secured to a flow distributor to send liquid to or remove liquid from the flow distributor and the tube in which it is placed. To send fluid, the fitting has a fluid feed hole formed through the fitting along the central axis of the fitting. The fitting further includes one or more features that are received in the fitting holes of the flow distributor to hold the fitting. As shown in FIGS. 1, 2 a and 2 b, in this example, the fitting 38 has a threaded end 40 (eg, a M30 × 3.5 threaded end) that engages the fitting hole 26. The fitting 38 further includes a nut portion 42 that can be gripped by a tool (for example, a torque wrench) for rotating and fixing the fitting 38 in the fitting hole 26. In some embodiments, the fitting 38 includes other types of connection mechanisms, such as adhesives, welds, plug or luer connections, or other sufficient connection techniques.
フィッティング38は、自身の設置場所に基づいて異なる付加的な特徴を有してもよい。たとえば、上部フローディストリビュータ24aに設置される入口フィッティング38aは、ねじ端と反対側のフィッティングの端に接続特徴を有してもよい。ホース接続などの接続特徴によって、ホースまたは配管をフィッティングに容易に接続することができる。この例では、入口フィッティング38aは、衛生フィッティング(たとえば3連クランプ接続またはカムロック)形式のホースフィッティングなどのホースフィッティングに受けられるようにサイズ決めされ構成される凹部44を規定する。 The fitting 38 may have different additional features based on its installation location. For example, the inlet fitting 38a installed in the upper flow distributor 24a may have a connection feature at the end of the fitting opposite the threaded end. A connection feature such as a hose connection allows the hose or pipe to be easily connected to the fitting. In this example, the inlet fitting 38a defines a recess 44 sized and configured to be received by a hose fitting, such as a sanitary fitting (eg, triple clamp connection or cam lock) type hose fitting.
第2に、適切にサイズ決めされるフローディストリビュータ24は、管の内径(「ID」)よりもやや大きい、たとえば約.25%,0.05〜約3.0,1.0.1.5,2.0.2.5,3.0または3.5%大きい外径を有するように指定されるべきである。たとえば、内径が200および/または199.90mmのポリプロピレン管については、フローディストリビュータ24の外径(「OD」)は201.90mmよりも大きく、たとえば202〜204,202.5,203,203.5,204,204.5,205,205.5mm)であるべきである。フローディストリビュータ24は、管20の壁内に十分なフープ張力を誘起するように、特定の公称ODに設計される。適切な公称ODを選択する際、考慮すべき要因は、カラム管のIDおよびその壁厚の両方の公差とフローディストリビュータ24のODの公差とを含む形状と組合わされた、構成材料の物理的特性(たとえば摩擦係数、ヤング率、弾性率、および降伏点伸び)を含む。組立品を互いにプレス嵌めするのに必要な力は(たとえば有限要素解析などの高度な分析ツールによって)理論的に決定することができ、代替案として、この評定は特定の構成材料を用いた実証的研究によって行われてもよい。 Second, a properly sized flow distributor 24 is slightly larger than the inside diameter (“ID”) of the tube, eg, about .25%, 0.05 to about 3.0, 1.0.1.5. , 2.0.2.5, 3.0 or 3.5% larger outer diameter should be specified. For example, for a polypropylene tube having an inner diameter of 200 and / or 199.90 mm, the outer diameter (“OD”) of the flow distributor 24 is greater than 201.90 mm, for example 202-204, 202.5, 203, 203.5. , 204, 204.5, 205, 205.5 mm). The flow distributor 24 is designed with a specific nominal OD so as to induce sufficient hoop tension in the wall of the tube 20. In selecting an appropriate nominal OD, factors to consider are the physical properties of the constituent materials combined with a geometry that includes both the tolerance of the column tube ID and its wall thickness and the OD tolerance of the flow distributor 24. (E.g., friction coefficient, Young's modulus, elastic modulus, and yield point elongation). The force required to press-fit the assemblies together can be determined theoretically (for example by advanced analytical tools such as finite element analysis), and as an alternative, this rating is validated with specific components It may be done by ethical research.
結果
表1は、この一連の実験から得られたデータを要約している。加圧時、管からエンドピースへの接合領域に漏れがないか目視観察しながら内圧を測定した。
Results Table 1 summarizes the data obtained from this series of experiments. At the time of pressurization, the internal pressure was measured while visually observing whether there was any leakage in the joining region from the tube to the end piece.
プレス嵌めの液用封止を、直径締め代0.5mm〜2.5mmの間で直線的に増加させ、ミリメートルを追加する毎に封止能力が約30psi(〜2バール)向上した。締め代が2.5mmから3.5mmに増加すると、封止能力が約11psi(〜0.76バール)増加した。図14Bは、直径締め代量に基づいた漏れ圧力のプロットであり、観察された封止傾向をグラフで表している。 The press-fit liquid seal was linearly increased between 0.5 mm to 2.5 mm diameter allowance and the sealing capability improved by about 30 psi (~ 2 bar) with each additional millimeter. As the interference was increased from 2.5 mm to 3.5 mm, the sealing capacity increased by about 11 psi (˜0.76 bar). FIG. 14B is a plot of leakage pressure based on diameter tightening allowance and graphically illustrates the observed sealing tendency.
表1はさらに、完全に溶接された(すなわちトップおよびボトムエンドピースが所定の位置に溶接された)プレス嵌め組立品を再加圧して溶接強度を試したときに得られたデータを要約している。201mmのエンドピースを有するカラム管の溶接部分は、165psi(11.4バール)で降伏した。他の組立品の溶接部は、破損に至るまで試験不可能であった。溶接隙間および/またはねじ山入口/出口を越えた過剰な漏れによって、表1に報告される点を超える加圧は不可能であった。さらに、エンドキャップ直径が202mmの試験対象を除いたすべてのカラムにおいて、溶接部は、溶接継ぎ目が溶接の前に観察された漏れ圧力で/漏れ圧力のあたりで漏れることを防止しなかった。図15は、4つの組立品の観察溶接強度をグラフで表している。 Table 1 further summarizes the data obtained when re-pressing a press-fit assembly that was fully welded (ie, the top and bottom end pieces were welded in place) to test the weld strength. Yes. The welded portion of the column tube with a 201 mm end piece yielded at 165 psi (11.4 bar). The welds of other assemblies were not testable until failure. No pressurization beyond the points reported in Table 1 was possible due to excessive leakage beyond the weld gap and / or thread entry / exit. Furthermore, in all columns except the test subject with an end cap diameter of 202 mm, the weld did not prevent the weld seam from leaking at / around the leak pressure observed prior to welding. FIG. 15 is a graphical representation of the observed weld strength of the four assemblies.
結果
表2は、図14a、図14bおよび図15とともに、この一連の実験から得られたデータを要約している。加圧時、管からエンドピースへの接合領域に漏れがないか目視観察しながら内圧を測定した。
Results Table 2 , along with FIGS. 14a, 14b and 15, summarizes the data obtained from this series of experiments. At the time of pressurization, the internal pressure was measured while visually observing whether there was any leakage in the joining region from the tube to the end piece.
表2はさらに、完全に溶接された(すなわち上部および下部のパックの両方が管壁に溶接された)プレス嵌め組立品を再加圧して溶接強度を試したときに得られたデータを要約している。201mmのエンドピースを有するカラム管の溶接部分は、165psi(11.4バール)で降伏した。他の組立品の溶接部は、破損に至るまで試験不可能であった。溶接隙間および/またはねじ山入口/出口を越えた過剰な漏れによって、表2に報告される点を超える加圧は不可能であった。さらに、エンドキャップ直径が202mmの試験対象を除いたすべてのカラムにおいて、溶接部は、溶接継ぎ目が溶接の前に観察された漏れ圧力で/漏れ圧力のあたりで漏れることを防止しなかった。図15は、4つの組立品の観察溶接強度をグラフで表している。 Table 2 further summarizes the data obtained when re-pressing a press-fit assembly that was fully welded (ie, both the upper and lower packs were welded to the tube wall) to test the weld strength. ing. The welded portion of the column tube with a 201 mm end piece yielded at 165 psi (11.4 bar). The welds of other assemblies were not testable until failure. No pressurization beyond the points reported in Table 2 was possible due to excessive leakage beyond the weld gap and / or thread entry / exit. Furthermore, in all columns except the test subject with an end cap diameter of 202 mm, the weld did not prevent the weld seam from leaking at / around the leak pressure observed prior to welding. FIG. 15 is a graphical representation of the observed weld strength of the four assemblies.
Claims (18)
適切な弾性と、所望の体積の充填媒体を収容するための内径および長さとを有するカラム管を選択するステップと、
適切にサイズ決めされた第1および第2のフローディストリビュータを選択するステップとを備え、少なくとも前記第2のフローディストリビュータは、前記管の前記内径よりも大きい直径を有し、前記方法はさらに、
前記第1のフローディストリビュータを前記管の第1の端に永久的に固定するステップと、
前記カラム管の中に充填媒体を装填するステップと、
軸方向力を加えて前記第2のフローディストリビュータを前記管の第2の端に挿入して前記第2のフローディストリビュータを前記カラム管に押込んで締り嵌めを確立し、前記管の内部で前記第1および第2のフローディストリビュータ同士の間に封止されたチャンバを形成するステップと、
(i)前記第2のフローディストリビュータが前記カラム管の内部の所望の場所に達するまで、前記第2のフローディストリビュータに付加的な軸方向力を加えることによって、または(ii)前記チャンバに液体を押入れて水圧力を加え、前記第2のフローディストリビュータを前記管の前記第2の端に向けて戻すことによって、または(i)と(ii)との任意の組合わせによって、前記管の内部の前記第2のフローディストリビュータの長手方向の位置を調整するステップと、
前記第2のフローディストリビュータが適切に位置決めされると、前記第2のフローディストリビュータを前記管の内部に永久的に固定するステップとを備える、方法。 A method for making and loading a chromatography column comprising:
Selecting a column tube having appropriate elasticity and an inner diameter and length to accommodate a desired volume of packing medium;
Selecting appropriately sized first and second flow distributors, wherein at least the second flow distributor has a diameter greater than the inner diameter of the tube, and the method further comprises:
Permanently securing the first flow distributor to the first end of the tube;
Loading a packing medium into the column tube;
An axial force is applied to insert the second flow distributor into the second end of the tube and push the second flow distributor into the column tube to establish an interference fit. Forming a sealed chamber between the first and second flow distributors;
(I) applying additional axial force to the second flow distributor until the second flow distributor reaches a desired location inside the column tube, or (ii) applying liquid to the chamber By pushing in and applying water pressure and returning the second flow distributor towards the second end of the tube or by any combination of (i) and (ii) Adjusting the longitudinal position of the second flow distributor;
Permanently securing the second flow distributor inside the tube when the second flow distributor is properly positioned.
特定の体積の充填媒体を収容するための内径および長さと、特有の弾性および壁厚とを有するカラム管を選択するステップと、
第1および第2のフローディストリビュータを選択するステップとを備え、少なくとも前記第2のフローディストリビュータは、前記カラム管の前記内径よりも大きい外径を有し、前記方法はさらに、
前記第1のフローディストリビュータを前記カラム管の第1の端に永久的に固定するステップと、
前記カラム管の中に充填媒体を装填するステップと、
軸方向力を加えて前記第2のフローディストリビュータを前記カラム管の第2の端に挿入して、永久的に固定することなく前記充填媒体の漏れを防止する当初のシールを提供するのに十分に緊密な締り嵌めで、前記第2のフローディストリビュータを最初の長手方向の位置にまで前記カラム管に押込むステップと、
装填された前記クロマトグラフィカラムの性能を試験するステップと、
(i)前記第2のフローディストリビュータに付加的な軸方向力を加えることによって、または(ii)チャンバに液体を押入れて水圧力を加え、前記第2のフローディストリビュータを前記カラム管の前記第2の端に向けて戻すことによって、または(i)と(ii)との任意の組合わせによって、前記カラム管の内部の前記第2のフローディストリビュータの最初の長手方向の位置を随意に調整するステップと、
前記第2のフローディストリビュータが最終の長手方向の位置に動かされると、前記第2のフローディストリビュータを前記最終の長手方向の位置で前記カラム管の内部に永久的に固定するステップとを備える、方法。 A method for making and loading a chromatography column comprising :
Selecting a column tube having an inner diameter and length to accommodate a particular volume of packing medium, and a particular elasticity and wall thickness;
Selecting a first and a second flow distributor, wherein at least the second flow distributor has an outer diameter greater than the inner diameter of the column tube, the method further comprising:
Permanently securing the first flow distributor to the first end of the column tube;
Loading a packing medium into the column tube;
Sufficient to apply an axial force to insert the second flow distributor into the second end of the column tube to provide an initial seal that prevents leakage of the packing medium without being permanently fixed. Pushing the second flow distributor into the column tube to a first longitudinal position with a tight interference fit;
Testing the performance of the loaded chromatography column;
(I) by applying an additional axial force to the second flow distributor, or (ii) pushing a liquid into the chamber to apply water pressure and connecting the second flow distributor to the second of the column tube. Optionally adjusting the initial longitudinal position of the second flow distributor within the column tube by returning toward the end of the column or by any combination of (i) and (ii) When,
Permanently securing the second flow distributor within the column tube at the final longitudinal position when the second flow distributor is moved to a final longitudinal position. .
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